GroVANNr Cocco
CONTRIBUTI ALLA CONOSCENZA
D ELLA GENES I DEL GRANITO ELBANO ,
GEOCHIMICA DELLO STRONZIO E DEL BARIO
Riass un to. _ In alcnni campioni di g ranito elbano aono state eseguite
determinationi qnantitati'·e di S r e Ba per via Ipettr ogra fica, di Ca, F e, T i e Mg
per via chimica. Da i valori ottenuti r iau lta ehe il grani to hll nna composizione
II.bbMtanu unifor me e non ba au imilato le roeee dell' immediato contlltto. I va_
lor i delle concentruioni ed il upporto Sr/ Ba fan no preeumere che il granito o
non ba a,·uto origine d" un magmll. gr"n itico \'ero e proprio, 0PllU re il magrna
I teno ba inte ragito in profondità eon aedi mOlnti carbonatici.
S u m ma r,.. _ In IIOme iamplea of g r" oite from tbe ialand of Elba tbere
bave been >lacertllioed by apeetrographical mea n. lhe quantitiee of Br and Ba,
a nd by ehemiCILI meane tbe quan titiea of Ca, Fe, Ti 8Dd Mg. F rom the valliO'
obtaiued it reslIlta tbat gra nite baa " fairly un iform eompoaition, lIud hllll not
1l8similated the rocks of itl immedi"te eootaet. The vll inea of the cOlleentrationl
a nei the ratio Sr/ Ba let ua aMu me that tbe g rau ite either bu oot origi nated
from II. re,,1 g ran itic magm", or the mllgmll. ileelf hlll rellcted in de pth ..-ith
aedime nta of carhonat88.
Z usa mme nfals un g. _ In einigeo Mnte rn von Granit allI der In ~e l El ba
wu rdeu S r ulld Ba allf speetrogral)hiachern 'Vege, und C", Fe, T i un d Mg au f
ehewischem 'Vege gellau fll3ts-eatellt. Ana deu '110 erbalteueu '''ertu ge n gellt
bervor, dan de r Gr"o it eine ziem lich gleiebform ige Beschaffenbeit Illlt lIlld
nich t das Gestei ll seioes a llernllehsten KOlltacu Jt88imilierte. Die '''erte der
Kouzeutra tiooeo llnd dIII Verh/iltnilll Srl Da \aueo aonebem, dI'n der Granit
entwooer kein80 Ursprung a1l8 ei nem g rauitischeo àhgma im wahreo Sinne
de l Worte8 ge habt hat, oder dll.8 àhgtnM. selhlt in d er 'fiere tni t Sediment.en
voo Ka rbooaten reagiert hat.
Introduzione.
D elle rocce magmatiche dell' Elba si souo occupati ilei passato
molti Autori (3) (8) ( 11) (21) (22) che hauno dato delle descrizi oni
petrografiche accurate e delle interpretazioni non sempre concordi.
Manca invece uno studio moderno, che t ratti ed applichi a queste
iuteressanti formazioni le attua.li teorie e vedute sulla. genesi e
su lla. messa in. pos to delle ma.sse granitiche. Molti problemi sono
quindi se mpre a.perti, molte interpreta.zioni oscure e llon sodd isfa-
-
49 -
-canti; perciò sono state int.raprese una serie di ricerche negli
Istituti di Mineralogia delle Università di Pisa e di Firenze.
L a scopo fondam entale del prsjjente la.voro, parte delle ricerche
:-s u meuzionate, è quell o di portare un contributo alla conoscenza
della genesi del granito elbano; il problema è stato affrontato determinando il co ntenuto in strOllzio e bario 8U diversi campioni
prelevati sia all' interno della massa eruttiva. sia ai contatti con
i diversi tipi litol ogici.
Il gra.nito elbano.
La parte occidentale dell' isola d'Elba è essenzialmente co stituita. da uu grande ammasso granitico ou lminante nella cima
del monte Capanne. Qui il g ranito forma un ellissoide con i due
-assi, le cui proiezioni orizzontali 80110 ri spettivamente di 8 e lO
Km, in crociantis i quasi esattamente sulla proiezione del vertice
del monte. L'aspetto geue rale della roc\:ia è quello caratteri stico
delle formazioni di analoga sloruttura petrografica. La vegeta zio ue si arres to. a circa 6·700 m.; al di so pra i fianchi della
-montagna appaiono rudemente modellati in un susseguirsi di sottili creste e torrioni quando la roccia è compa tta, in coni rotondeggianti ed in cupole quando presenta delle frat ture generalmente subparalle le.
Gli agenti atmosferici attaccano la roccia ora corrodendola, per
produr vi delle singolari cavernosi tà - i ben noti tafoni - ora l'i·
-ducendola in grossi blocchi ovoidali; questi talvolta restano attaccati
aliti. massa formando dei pilastri in forma. di iperbol oidi.
La superficie del granito si presenta generalmente alterllta;
;mmediatamente al disotto si trova però la roccia fresca, biancastra
-con pun tin i neri, del tutto simile a quella che si estrae dalle nu merose cave disseminate nella formazione.
Nel s uo insieme l' Mpetto della cupola granitica di M. Capanne è essenzialmente quella di una massa pluton ica che abbia.
sollevato e scardinato le formazioni autoctone, delle quali non
rimangono adesso che lembi isolati intorno alla cupola stessa.
E ssa pot rebbe considerarsi - ammesso che successive ricerche lo
conferm ino - come una delle numerose grosse estrusioni di un
unico batolite sot1ostante di cui fanno parte Gavorrano, Campiglia,
le isole del Giglio e di Monte Cristo e fo rse la base profonda
-della zona di Lal·del'ello.
•
50 L'anello metamorfico, relativa.mente poco es teso se si tiso
conto della. cODsiderevole mass& granitica dalla. quale è stato prodotto, è oostituito (22) da. soiati diasprigni, ftanitici, COn pirite e
vene granitiche, sciati micaceo- arenacei, scisti variegati mangall esiferi e sciati ardesiaoi macchiettati, ottlcari compatti e caroidi a.
lastre, calcari e cipollini saccaroidi per lo più grigi o verde ch iaro.
Altrove a.ffiorano rocce verdi in parte trasformate. AI disopra di
questo anell o metamorfico 0601itifero, part.icolarmente evidente ad
est del M. Capanne, si trova un complesso costituito da (32) una
fitta alter nanza di calcare grigio, talora scu rissimo, con marne e
marne argillose e strati di arenarie. Tale comlJlesBo appart.enente
ad tln' unica formazione - flysch - è considera.ta (5) di età oli·
gocenica e per i suoi te rmini superiori forse miocenioa; esso Ilon
presenta alcun segno di metamorfismo, Alla periferia del M, Ca·
panne la formazione ofiolitifera è fiUalUeute intersecata da una.
rete di filoucelli di porfido granitico, granito porfÌrico ed aplitico .
Il fiy~ch invece cooLieue un icamltute filoni, spesso inter:;; trfltificat.i ,
di porfido granit.ico a volte in quantit.à prepollderallte sulla roccia
sedimentaria, Questo porfido forma auohe degli ammassi di notevoli dimensioni sia nella parte cerrtra le dell' isola che nel versante
Nord dell'anello periferico. Il porfido, che talvolta "iene a contatto col fiysch, genera in questo scarsi fenomeni metamorfici. 1
t'at.ti fin qui esposti induco1Jo a precissre che il fiysch g ià iuter·
secato dai filOlli·SLrato e dagli ammassi di porfido granitico sia
scivolato gl'tlvitativame ll te (B3) in un periodo suocessivo all'intrusiolle granitica. L'eta del granito quindi non può essere anteriore
al Cretaceo e all' eocene in quanto aUl'aversa la formazione ofiolitica cbe appartiene a questi livelli; ammessa poi la quasi identità
fra graniti e porfidi, l'età dei primi deve eSilere compresa tra 1'0ligocene ed il miocene, dato che la fOrmazione del fiysoh interessata dalle manifestazioni magmatiche è di qnesta età.,
Dal punto di vista miueralogioo·petrografico la gra.llltlte di
M, Capanne è una. roocia a grana media costituita essenzialmente
da. quarzo, plagioclasio, ortoclasio ti biotite con accessori apatite,
zil'coue e subordinalamtmte titan ite e talvolta tormali n a. Nella
massa sono dillseminati sporadicamente grossi cristalli di ortoclasio
ingloba.nti gli stessi elementi del gl'~uito , specialment.e la bioti te
e il plagioclasi o. Frequenti Bono le coucentrazioui melsnocratEt
l'foche di biotite. La massa della rocCIa è o.ttraversata da nume·
-
61
rosi 6 10ui sia di lipo aplitic:o, tormalinifero o no, sia di lipo porfi ri co con fenoorista!li di ortoclasio, plagioclasio, quarzo e mica (6).
'l'ra le roccie pOTtifiche si possono distinguere tre tipi fondamentali: i porfidi granitioi 8. grossi fellocristalli prevalentemente
di ortoclas io talvolta di quarzo - con pasLa fondamentale
gra llulitica; porfidi granitici normali con fenocristalli egualmente
sviluppati, di artosa e di quarzo con massa fondamentale mollo
oompatta i aplite porfirica tormalinifera nota col nome improprio
di "euritsn' Quest'ultima è bianca, compattissima II. struttura decisamente aplitica. OOn piccoli ft:lllocristall i di quarzo e feldspati e
con addensame nti tormaliniferi.
Infine, te1l6udo present.i le poche analisi riportate dalla lettarII.tura (23) (4) (9) ( 10) e le formule Illll.gmatiche per esse calcolate
dal Burri (7), si può asserire che il granito normale appartiena
ad un mugma gl'anod ioritico adalllellitico; i filoni por6 r ici SOIlO
derivabili da. uu magma compreso fra l'aplitico-granitico e l'aplitico-granitico·alcalino. I porfidi invece rientranO tra le formule
magmaticbe rapachivitica e aplitico.granitica. 11 granito elbano
quindi è, almeno dal punto di \' ista magmat.ico, strettamente legato ai graniti delle isole d el Giglio e di Montecristo e a quelli,
di G avorrauo e di Campiglia. Volen do est.endere tali consid erazioni si potrebbe arrivare ad affermare che anche le rocce efl'ussive della 'foscana _ Roccastrada, Capraia , Radi cofani e Amiataentran o Del quadro mag matico generale in cui sono comprese le
I"occe granitich e elbane.
Geochimica. dello stronzio e del ba.rio.
Stl"ollzio e bario pur esseudo IlOti come elementi poco diffusi
natura e cOllsiderati fra gli e lementi in tracce della litosfers, vi
sono tuttavia presenti in q4antità. IlOI! indifferente e di gran lunga
s uperiore a quella di altri che essendo localizzati in pochi pll nti
della crosta terrestre sembrano più abbondanti.
Stronzio e bario sono invece diluiti nella maggior parte de·lle
rooce, sia erutti ve che sedimentarie, ma solo. raramente formallO
minera.li propri.
Il loro compo r tamento geochimico dipende essenzialmente dalle
dimensiolli del raggio ionico; infatti, qua.nto minore il il raggio
ta.nto più stabile è il lega.me fra gli ioni uella struttura. cristallina
e quindi più eleva.to il punto di fu sione de i minerali che per ciò
\\I
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52 -
crista.llizzano per primi, mentre il residuo fuso si arrichisce degli
elementi 8. raggio ionioo sempre ma.ggiore. Questa. regola. seppur
generale non sempre si verifi ca; vi SODO infat.Li tllementi che non
la. seguono affatto: ciò dimostra ohe il raggio ionico nOll è il solo
fattore determinante la distribuzione dei minere.li netl e rocce.
Stronzio e bario, elementi a. gra.nde raggio ionico, seguono
questa. legge: essi sono assenti fra i minerali del primo stadio
della differenziazione magmatic8., mentre si trovano in quelli del
secondo, chiamato "essenziale Il dal Sahama (29), al quale appartiene la. serie delle rocce erutLive: gabbri, dioriti e graniti .
Tn qU6l1te rocce, sOlio presenti non con composti propri ma
come vicarianti in altri minerali di elementi di raggio e di carica
tali da permettere la sostituzione isomorfogena.
Gli elementi che per il loro raggio e la loro canca ionica
possono essere rispettivamente sostituiti da stronzio e bario sono
il calcio ed il potassio che rappresentano anche gli elementi tra
i più diffusi nelle rocce eru ttive. Stronzio e bario possono inoltre
sostituirsi reciprocamente e lo stronzio può sostituire il piombo
nel suoi minerali.
Tenendo presenti i raggi ionici in A degli elementi considerati:
c.
S,
K
B.
1,06
1,27
I,aa
J,43
risulta chiaro che, se è possibile la sostituzione Sr-Ca llei minerali
a grande tolleranza reti colare (26), molto difficile è quella Ba-Ca,
essendo llotevole la differenza di gralldezza dei loro raggi . Stronzio
e bario possono invece sostituire l'ione K, e tale sostituzione di
un ione monovalente con uno bi" alente viene a reali zza.rsi facilmente
poicbè ta.nto maggiore è la carica, tanto maggiore è il campo di
attrazione coulombiana. che viene a stabilirsi in seno al reticolo (14)
melltre contemporaneamente l'equilibrio elettrico viene mantenuto
da sos tituzioni in altri punti del reticolo. In questo caso si dice che
l'ione bario o stronzio è catturato dal minerale di potassio (26).
Questi cenni s ulla possibilità di sostituzione isomorfogena rleL
due elementi ci permettono di su pporre la loro presenza, convalidata
dai dati analitici, Ilei minerali contenenti calcio e potassio formatisi
durante le prime fasi di cristallizzazione magmatica, e quindi nelle
rocce che da quei minerali SODO prevalentemente costituite.
53 Da. questo punto di vista, particolare in teressa offron o f ra
sil icati: l'ortoclas io, il plagioclas io e le m iche, in quanto sono
principali portato ri di stronzio e bario nelle rocce eruttive.
La struttura dell'ortoclll.sio ospiterà facil men te l'uno e l'altro;
quella dei plagioolasi lo stronzio poich è \' 6utrata del bario richiederebbe un ,,\largamento del reticolo del 35 % circa (27); fUllameno analogo si ha. nelle micbe dove la biotite, per la presenza
de l potllsio, conterrà notevoli quantità. di stronzia e bario, mentre
la flogopite e la muscovite, per la presenza del calcio, conterranno
quasi esclusi vamente stronzio.
Stronzio e bario formano si licali isoroorfi col feldspato potassico, con fr ontando però le concentrazioni di questi due elementi
raggiunte Dall' ortoclas io si nota un valore più alto per il bario.
Questo fAtto si può spiegare tenendo preseute che i pl agioolasi,
in genere idioroorfi rispetto all'ortose, sottraggono dalla massa
fu sa una grande quantità di s tronzio - vicariauza str ollzio_-calcio - ,
che qu indi è impoverito nei minerali di successiva cri sta.llizzazione.
E siste in Dl:I.tura un feldsp ato baritioo: la celsiana, ottenuto
anche siu teticamente ( 16) che forma cristalli mis ti con l'o rtoclasio
il quale può esser vi prese nte nella misura massima del 29 %.
Da ricerche effettuate risul tu. ohe, essendo la temperatura di
fusioDe della ce lsiana pura più elevata di quella dei cristalli misti
col 29 % d i ortoclasio, essa cristall izza per prima lasciando il resid uo fuso sempre più povero di bario j che ciò avvenga anche
iu natUl'a è dimostralo dal fatto che i fe ldspati d i prima cristallizzazione , esempi o san idi llo, sono più ricchi ID bario di quelli
for mati si duraute la fase pegmatiLica.
L e analisi di Eugelhardt ( 14) dannO un contenuto d i 27009000 g/ ton di bario in un feldspato di prima cristallizzazi one, 170
g/ton nell'amazzonite della pegmatite gra.nitica. e 410 g/ton nel
feldspato di una pegmatite di troitica .
"
Se consideri amo il rapporto BaO/KtO questo andra. diminuendo
sempre più col procedere della crista.llizzazione dato che la quantità.
asso luta di bar io è talmen te p icoo la che si esaurisce llelle "primis·
sime fasi del consol idamell to \nagmatico"
Oltre la b iotite già ricordata, la leucite e la llefelina, che
contengono sensibi.li quantita di bario, ci sono ancora altri minera.li, quali oli vina., gl"allati, epidot.i, apatiti, pirosselli ed anfiboli, in
cui esso è presente se pure in q ua ntità estremamente piccola. In
64 alcuni di es~i la presenza. del bario può essere attribuita ad un
l oro inquinamento, dato che cationi a. pi ccolo l'aggio come :b"'s, Mg
e Ca, ivi presenti, non posso no essere sostituiti dal bario o per lo
meno molto difficilmente.
Anche lò stronzio, data. la sua ana logia di co mportamento col
bario, rima.ne incluso nei minerali formatisi d urante i primi stadi
della oonsolidazione magmatica.. I minerali da esso preferiti sono
a ncora fr a i feldspati: ortoclasio e plagioclasio i fra le miche:
ft ogopite e muscovits, bencbè possa. trovarsi anche nella bi oti te.
L a piccola quantità di stronzio, che può essere rimasta dopo
lo. formazione dei minera.l i della fa se magmaLica, non Compl\r6 in
quell i df\lIa fase pegmatitica e pneumatolitica, comunque solo ra ramente; stro.>nzio e bario si t rovano invece tra i prodotti della
fase idrotermale tal ora anche con minerali propri.
Un esempio di questo fatto è costituito dal IIOtO arricchimento di stl'ODzio e bario nelle zeoliti . Questi minerali infatt.i, ol tre
ad avere Ull ret.icolo a maglie assai larghe - qu indi con elevata
tollera.nza reticola re ori stallizzano ne lla fase id roterm ale a
bassa temperatura e quindi hanno modo di trattenere tutti quegl i
~lelllenti ohe si accumulano nei resi dui della cristallizzazione. Ne
sono esempi la heula ndite, che può co ntene re fino al ~6 % di bario ;
la brewsterit.e, l'ar motolllo, la welsite e lo. cabasite. tìi conoscono
ancora nume ros i minerali di stro llzi o e bario formatisi durante la.
fAse id ro termale: s(.ronzianite, celestina e molti fodat.i e carbonati
compless i p iuttos to rari.
rno lt re lo alronzio può sosti tu ire il calcio nell' aragonite, nella
calcite e n811a fluorite de i fi loni idrotermali i alcune bariti contengono picoole percentnali di stronzio. I mill erali idrotermali di bari o
comprendono: barite, witerite, spesso associata Ilsi filoni mlll6ralizzati a blenda e galena, jalofalls co mune nella dolomite, barylite,
edd ingtonite, celsiana. ed altr i a ncora .
P oss iamo supporre ohe il bario presente iII questi minera li
sia co me \'icariallte, sia con minerali pro pri, pl"o"enga dall'azione
d issolvente delle sol uzioni idrolennali su lle rocce ci rcos tan t.i dalle
quali verrebbe est.ratto.
Un esempio di ciò viene dato dalle II.d ularie degli scis ti a lpiu i
cOlltenelLti bario (14). I n queste soluzi oni aumenta il rapporto
B afK e parallelamente aumenta quella CaJ Na j questo perchè
nella serie celsiaua-ortose-plagi uclasio il componente a punto di
55 fusione più elevato viene più facil meute attaccato e disciolto . A
differenza dello stronz io il bario 1I0n può entrare uei mineral i
idrotermali di cal cio, però può formare in questa fase miuerali
propri: si conosce infatti l'alstonite: sale doppio di bari o e calcio.
N ume rosi sono i dati che la letteratura ci forni sce circa la
·distribuzione dello stroll1.io e del bari o nelle rocce erutti ve e sedimenta ri e. [d ati più signi ficativi SOIlO quelli riportati dal Noli (26),
da H evesy e WllI"sti in (18), Engelhard t ( 14 ) e Sahama (BO ); da
essi si ricava che il con tenuto di bario e stronz io varia da un
valore minimo nelle rocce basiche ad un massimo in que lle acide:
fra. queste le sieniti e le nefelinsieniti He sono le più ricche; esse
hanllO infatti quale costitlleute fondamentale un feldspato alcalino,
generalmente ortoclasio, a cui può talora associarsi un plagioclasio
sadico-calcico. C'è però da tener presente, - fissato un valore medio
per il rapporto Ba/ SI' -, ch e ques to rapporto è fortemente spostato
'verso il bario uel1e rocce a cide, verso lo stronzio in quelle basiche.
Esaminando ora la dist.ribuzio ue dello strotlzio e del bario
.nelle rocce sedimentar ie, occorre accennare contem poraneamente
..al loro ciclo esogeno, vedere cioè come essi migrano dnrante il
dilavamento dei materiali provenienli dall' alterazione delle rocce
·e, come, una volta giunti al mare, vengano deposti. Ambedue
vanno in soluzione come b icarbonati, cloruri a solfati e come tali
t rasportati dall e acque continentali possono giungere al mare, però
-diverso è il loro des tino; il rapporto medio Br/Ba. che neUe rocce
magmatiche è 0 ,6 nell' acqua de! mare è 260; lo stl'OllZio è qui
fortem ente arricchito. Solo ulla piccola quantità viene utilizzata
·come solfato da a.lcuni radiolar i per il 101"0 guscio, mentre la ml:l.ggioI' parte si deposit.a n ei sedimenti calcarei, gessosi e dolomi ti ci.
L o stronzio si t rova :solo nei mine rali di calcio - calcite,
aragonite, gesso, anidrite, dolomite -- uon essendo possibile la
sostituzione nei minera li di potassio (26). Però an che nei sedimenti
calcarei la percentual e d i strollzio presente non raggiunge gli alti
valori d elle rocce magmatiche, essendo più difficili !\ bassa tem peratura gli scambi ioni ci. Fra i minerali sop ra ricordati, solo ani drite ed a ragonite contengon o una sensibile quantilà di stronzio;
l' alta percentuale, che talor:l1 viene t rovata nel gesso e neU a. calcite,
-è at,t ribllità a celestiua presente come impurità. NeJle arenarie ed
..argille la quantità di strollzio presente è trascurabi le. L a celestina,
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56 -
insieme alla stronziallite, rappresenta. il principale minerale dv
et.ronzio formatoai du rante il ciclo esogeno, la prima è sempreassoc iala a calcari, gesso, do lomite o comunque a rocce di deposito salino, dove forma granuli e cristalli, la. seconda ti. rocceesclusivamente calcaree.
Si è cercato di s piegaro questo accum ulo di ce lestina nelle
rOcce sedi mentarie considerandola come proveniente da stl'ollzio
che, libe ratosi ne i ssdimbuti durante la trasformazi one anidrite calcite, si è allontanato come solfato. Secondo Diuger (12 ) invece
lo stronzia, migrato co me carbonato, avrebbe reagito, col gesso per
fo r mare celestina. Lo stesso minerale potrebbe anche formarsi a
spesa di soltl zioni saline contenenti stronzio.
Lo. celestino. è poi sempre associato. COIl fossili a guscio aragonitico; lo stronzio p resente nell' aragonite, qnando qnesta si
trasforma in calcite, passa in soluzione e viene successi:vsmcnte '
precipitato nei fossili come sol fato.
Anche il bario può migrare, durante il dils\'amento come carbonato e solfll.to e dare orig ine, una volta depositatosi, a depositi
di barite. Del tut.to diverso è il suo comportamento nel ciclo esogeno in relazione a quello dello s tronzio, a cau!:Ia della differenza
dei raggi ionici e della densità di carica che tanta importanza ha
nei processi di assorbimento.
L e rocce argillose sono le più ricche in bario, poiche lo ione
bario più elettropositivo e di grande raggio, vielle adsor bito dalle
partice lle della melma e solo, in piccola qnantità, è capace di
giungere al mare. L 'a rgill a rossa contiene un massimo di 0,022 %
di BaO contro lo 0,0470/. delle argille prel evate da va ri punti di
Europa. Solo in qualche raro caso i depositi marin i hanno un
considerevole contenuto di bari o, tali sono quelli ricchi in manganese.
Le particelle colloidal i di Mn (OH). carich e negativamente, att raggono gli ioni positivi di bario j molti psilomelani t:!ontengono
dallO al 20 % di BaO. Al co ntrario le bauxiti, formate o riginariamente dal colloi de positivo Al (OH)., contengono poco bario.
Le a ren arie, data lo. diversa quantità di materiale argilloso·
presente, danno contenuti diversi, in media 0,019 % di BaO.
Nelle rocce calcare il contenuto d i btlrio è molto basso, in.
media 0,013 % di BaO unicamente dovuto alla. presenza di materiale argilloso. Questa povert.à. di bario nelle rocce calcaree può
spiegarsi tenen do presenti due ordini di fatti: in primo luogo, per
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57 -
il suo raggio iOll ico troppo gran de, la sostituzione isomorfogena COl)
lo iOll e oalcio, già difficile a ll a temperatura di formazi one delle
rocce magmatiche, è addiritu ra. impossibile a quella di formazione
dei sedi menti. S econdariamente pel'chè le argi ll e, per il loro fortepotere adsorben te, lo asportano completamente .
'l'racce di bario, alcuni deoim illesimi p ercen tual i di BaO att r ibuibil i ad impurezza da materiale argilloso, si trovano nell' anidrite e nel gesso ed in genera le nei sedimenti di evaporazione.
Questa. percentuale à del resto io accordo con la quantità d i bariotrova~a iII t,re campioni di acqua marina: B aO _ 0 ,0001 - 0,0003 %_
Determina.lione spettrograflc& dello stronzio e del ba.rio.
Il dosaggio dello strOllzio e del bario nei campioni di granita.
elbano studia ti, è sta to effettuato a mezzo di aualisi spettrograficbe.
Nel ptesente lavo l'o è stato mlalo il metodo delle rig h e omologhe
modificato; in tal modo è possibil e risalire alla concentrazione dal
rap po rto di intensità. fra una o più righe, opportunamente scel te~
dell' elemen to incognito e una o più di nn elemento di riferimento.
è stillo usato il lantan io, il quale è stalo aggiu uto sot to fonna di.
LaIO., esente da strotlzio e bario, sia nei campioni sia nella miscela base p er le scale, naturalmente nelle stt:lf;se proporzioni. 11
lantanio infatti volatilizza difficilm ente come il bario e lo s tronzioed ha uuo spettro molto ricco di righe per oui è possibile t rova rne
alcune di debole intensità, ch e per forti concentrazioni di lantania.
e basse di bllrio e st ro nzio rispettivamente, siano confrontabili.
con le rig he di mll.ggiore intellsi tà di questi ultimi .
Dovendosi prend ere in esame delle rocce granitiche, la. miscela..
base avrebbe dovuto essere costituita dai f;eg uenti ossidi: SiO l1
AI .O., FetO" MgO, CaO; K ,O e NatO. P erò, essen do s tato osservato il ei co rso di rice rche Ilualoghe ( 14), che l'influenza. degli
alcali e degli alcalino ten'osi vien e eliminata med ia.nte introdnzionenella. misce la di NaCI nella. proporzione del 60 %, questi non vi
SO llO s tati aggiunti. La steSSEL q ua ntità di Na.CI è stala. aggiunta.
anc he nei campi oui da esa.minare . Come siI ice si è usata quella.
lavata del oommercio ohe, in una. r ipresa spett.rografica, è risultata
esente da bario e stronzi o. Invece l'a.llllillilla. e l'ossido d i ferrocommerciali, anche i più pllri , cont.enevano gli elementi che si
dovevano determinare. Per ot.tenere Al lO, purissima si è scioltodell'alluminio ele ttroli tico in HCI , si è proced uto all a precip itazione d i una prima parte d i eS8a, precipitazione che a.veva lo scopo-
58dì t.rasciuare t racce di ele menti estranei j la !l6conda parte del precipitato il risultata. purissima allo spettrogra fo . L'ossido di ferro è
stato preparato inveoe, estraendo, con una sol uzi one satura. di RCI
in etere solforico, il oloruro fe r rico d& una soluzione che lo conte neva. È stato quindi precipitato l'idrossido e questo successivameute calcinato. Un oontro llo spettrografico ci ha assicurati della
sua purezza.
Le sostanze così ottenute SOllO state unite in modo da. 8\'e re
una miscela. contenente il 60 % di Si O, , 1.10 % Al,O. El lO % Fe,O. i
ques ta è stata. poi mescolata in mortaio di agata nel rapporto l: 1
con NaCI contenente il 28 % di La, O, .
Engelbardt (14) suggerisce una concentrazione del 14 % di
L atO.. però questa perceutuale no n è risnltata snfficienle per ot.teoe "e righe abbastanza intense da poter co nfrontare con qnelle
ottenute CO li co ncentrazi oni anche molto basse di BaO. Come NaCI
abbiamo ul:Iato quello preparato nelle saline di Volterra, il quale è
esent.e da. BII. e Sr, men t.re quell o prepflra to dalle diverse ditte è
ris ultat.o inquinato da quest.i elemeoti, Nell' esecu zione pratica delle
scale, di cui l:Iono stat.i preparati sei termini sia per il Ba sia per
lo Sr, abbiamo usato, anzicbè miscel e su lide , so luzioni a contenuto
lIoto degli elementi da dosare. Su vetrini da orologio sono stati
pesati g. 0,5 di miscela base per ciascun termine, quindi a ciascuno di essi è stato aggiunto, usando una mi croburetta divisa in
centesimi di cc., la so luzione titolatll di BaCI" contene nt.e rog.
0,3957 per cc., secondo la tabella segllell te :
' •• m !n. d.lla
.çlll
çc . di aoll,lzlona
mi . Ba
ea 0/.
H.
2110
3110
6110
1,2
2,4
4,8
0,07914.
0 ,11871
0,23742
0,0158
0 ,0237
0 ,0474
0,47484.
0,94968
0 ,89936
0,0947
0,1895
0,3784
S,
S,
~
,
S.
S,
A parte è stata ffltta la soala conte nente contemporaueamente
Ba e Sr. Anche per questa. è sta.ta. preparata una soluzione tito\ata
la quale conteneva mg. 0 ,05102 di SrOl, per cc. Questa è s tata
-
59 -
sgocciolata secondo il procedimento prima descritto, su g. 0,2 di
miscela base secondo la tabella. seguente:
t.r m ln. d.lla
1<;'"
S,
•
S, ,
S' •
S,
•
S,
•
S'.
cc. di loluzlo n ,
m i. Sr
St 0/0
0,010204
0,005 10
0,015306
0,00765
0,020612
0,061224
0,01530
--------- -2/10
3/10
6/ 10
1,2
2,4
4,8
0,122448
0 ,244886
0,03060
0,06 11 8
0,12230
l ter mi ni cosi prepara ti, dopo essiccamento in stufa, sono stati
omogeneizzati mescolandoli per !in' ora iu mortaio di agata, lavato
in precedenza co n SiO , pu r8., incominciando da q uell o con perce ntU8.le minore di elementu da dosare.
Per la rip resa, i materiali da esami nare - campion i e scale - ,
BO ll O stati posLi in elettrodi di grafite, esenti da Ba , Sr e La, come
è risultato da saggi di purezza esegu iti. l carbono
cini con la sosta nza. funzionano da anodo e SODO
stati tOl'lliti all'uopo come è illustl'stro nella fig. 1.
In CiasclltlO di essi è stato pratioato un foro profondo 3 IIlm. su un diametro di 1,8 mm . e con
spessore di 0,3 mrn. Nella C8.vi tà. di ogni carbonci no
è stata int,rodotta una qu antità di sostanzli, oscillante intorno ai 5- 7 mg. I catodi sono piatti con
diametro di circa 6 mm. Durante la ripresa gli
elettrodi 80110 stati tenuti ad una distanZA di 3 mm.;
la loro centrRtura 8 stata eseguita., a feuditl1ra
Fig. 1 ~ Io'orm . e diIllon,ion i (in dmm.)
scherm8lll, medi8ute una lampadina elettrica ed
dell' e lettrodo di
una lente addizionale di vetro, che riportava. la
gr/dite.
loro immagine sul diaframma bianco posto dinnallzi al secondo oondensatore.
Per quanto riguarda la ripresa, essa è stata eseguita metteTldo
a fuoco sulla fenditura la parte immediatamente sottostante al
catodo, questo per due motivi: in primo iLlOgO pel'ch è in ta l caso
la. forma dell e r ighe è nettamente parallela; secondariamente percbè
non si vedouo le particelle di carbo ne o di sostanze iucandescenti
c he posso no schizzare e che da r~b bero sullo spettro uu fondo con-
-
60 -
ti nuo. Per ogni spettro abbiamo stabilito un t.empo di posa di 16",
in fatti da. prove prelimi nari effettuate, risultava chela quasi totalità
del bario volatilizza, nelle condizioni di ripresa in cui abb iamolavorato, Dei primi 5 - 10 secondi; la riga ultima, che però non interessava per le determinazioni fotometriche, permane con intensità
debolissima, anche fino a 20". Il lalltanio volati lizza completamente
""
L
(
:1...EL]
J!
l
,.
rnJ
©
J
t-
l
l
,-'
1 J
u
Fig. 2 - Dispositi vo sperimentale per la ripres1\ apettr ografica in corrente di ossigello.
"'-'
entro i primI 5", tanto che scom paiono anche le righe ultime; lo
atronzio entro i p r imi 10". L'arco elettrico era azionato da una.
tension e di 90-100 volti nel circuito passava una corrente di
19-21 amp. L a ripresa degli spettri dei campioni analizzati è stata
fatta con lo spettrografo Ze iss Qu 24. La messa a fuoco dell' ap-l
parecchio, a nzichè co n la lastra intera, situata nell'apposito chassis
è stata deter minata con un terzo di lastra 6 X 24, perchè la lastra
intera, essendo il suo supporto d i vetro di spessore notevole, non
si adagia perfettamente sui piedini del sostegno e non assume la
-
61 -
posizione lievemente curva, necessaria. per la esatta W6SS8. Il fuoco
per ~utte le lunghezze d'onda. Con questo sistema si è ottenuta un a.
messa a fuoco quasi perfetta fra 4400 e 4700 A, zona. dello spet.tro
che 8. noi interessava.. La hughezza della fenditura è di 10 micron.
Nel corso delle riprese eseguite si è cercato inoltre di elimi nare dagli spettri le bande de l cianogeno, particolarmente intense
"~ig. 3 - Porzione della la.alra. sp\!ttrogrdi ca. ha 4000 ti 4100 A. I pr imi tre
'pettd. BU tre armini della scl\llI. per il buio Il lo 8tronzio, 80no stilli ripresi in
condizioni normali, gli altri per gli stesti camllioni in co rrente di 08sigeno. Le
bande de l eianogeno Crll 4000 e 4200 A 80110 completamente 8compuse. Ugullimeu te
avl'iene per tull6 le "ltre baude del cianogeno. Le righe de llo etronzio e dellanh u io:
42 15 e 42 17 A, per la dete r miua.zione dello ,trollzio,IIOnO !l.ll'estremo jimite de lle
bande del ei!l.l1ogeno e non sarebbero visibili lenza l' eliminuione di queste ultime,
n ella zona dello !:Ipettro ove trovausi le righe analitiohe degli elementi presi in oonsiderazione. L'atmosfera di COI' oonsigliat.a. da
a lcuni a.u~ori per la ripresa in arco ed in arco strappato (13) (20),
h a. dato risnlta.ti assolutamente negativi. Si è pensato allora d i
usare una COl'rente di ossigeno ottenendo risultati sodd isfacenti.
Le co ndizioni spe rimenta.li sono rtl.ppreseutate nella figul'8. 2.
Il dispositivo illustrato è costituito da una campana di rame ca. ·
povolta, con un tubo laterale, da oui proviene il gas alla pressione
di circa 1,5 atmosfere, con una velooità. di emusso di circa 1 litrO
62
&1 minuto. Là camplloua ha. un fo ro nella. parte inferiore entro
CU I
può scorrere , per la regolazione in altezza , il porta elettroni - auodo.
La fi gura 3 è una. ch iara d imos trazione dei risultati otten uti.
Risultati sperimenta.li.
Le riprese 80110 s tate eseguite in t re lastre differenti: su
ciascun a. di esse si trQVfLllO registrati oltre la scala dell e lunghezze
d'onda. - ne l nostro caso da 0400 a 3200 A - gli spettri delle
miscele a titolo Ilolo in strOllzio e bario in doppio e i cam pioni,
anche essi in doppio. Lo svil uppo ed il fissaggio sono stati eS6guiti con i metodi consueti: il primo con R odillal-bromu ro di potass io per otto minuti, i l saco udo con iposolfilo sodico per quindici
mi nuti. La lastm lavata. a lungo è stata 61:U:licata , numerata e c a~
talogata. Il uumer'O to tale delle lastre eseguite, pe r la messa a
puuto del me todo , la messa a fuoco dello spettrogl'afo, il con trollo
di purezza dell e sostanze impiegate per la mi sce la base delle scale,
ammonta a circa sessanta. L e lastre usate SOIlO la Ferrania Orto
110 grana finissima per riproduzioni fotomeccaniche.
COllsiderate le possib ili tà. di risoluzione del nostro spettrografo
si sono dovute scartare a priori le rige degli elementi da determinare che co incidevano con righe di al t ri elemen ti presenti nei
campion i. I n tal modo ad esempio non si è potuto fruire della
riga 4934,8 À per il lan tanio e 4934,1 A per il bario che nelle
nostre lastre erano praticamente sovrapposte. Nella tabell ina se~
gllente sono r iportate l e lunghezze d'onda adoperate per i si ngoli
elementi e le righe di r iferimento del lantILnio per ciascuno di
essi. S i è preferito in genere usare righe ch e l17) fossero di alta
sensibilità , sufficientemente distanti da righe di altre sostanze e
non cadessero nella zona - sebbene limitatissima - delle bande
res idue del cianogeno .
•
L.
4558,46
B.
4554,04
L.
4217,56
Se
4214,52
3376,33
lO'
3351,91
L.
iIIg
3336,68
63 Come sì not.& dalla tabella. precedente, il bario e stato riferito
alla riga 4558,46 del II\0t8.oio, lo str ollzio alla 4217,66 ed il calcio
ed il magnesio alla. 3376,33.
Le misure fotometriche sono state eseguite con un fotometro
Zeiss gia illustralo d!\i diversi autori (28) (2 4) che hanno eseguito
ricerohe spettrografìche in questo istituto. Accesa. la. lampada, ali-'
mentala da una batteria d i accumulatori, si 6 aspettato che si
stabilizzassero l'intensità ed il potenziale (2 Amp., 12 volta). Il
tempo occorrente si aggirava sui 10 minuti. Nel frattempo si 8ist.ema.va la lastra nell' apposito chal!sis e si regolava la. fenditura
della cellula fotoelettrica.. 'fale apertura era circa. la metà della
larghezza della riga da determinare; riga che veniva ingrandita.
dal microscopio del fotometro di circa 20 volte.
Anzichè eseguire le letture delle deviazioni del galvanometro
verticalmente - cioe fotometrare successivamente tutte le righe;
A
ad esempio, del lantallio, 4217,56
ed in un secondo tempo tutte
quelle dello stronzio 42 15,52 - si è preferito leggerle orizzontalmente: cioè prima la riga del lanlanio e poi quella dello stronzio
dello stesso spettro. Naturalmente questi procedimenti, benchè
implicassero un tempo di lavoro circa quadruplo rispetto alla let
tura verticale, sono particolarmen te indicati quando si voglia
addivenire ad una maggiore esattezza delle determil18zioni, in
quanto nSSSllD accorgimento è abbastanza preciso da impedire una
deriva ne l tempo dell' intensità di illuminazione della lampada del
fotometro.
Nella tabella seguente SOli o riportati i dati determinati e quelli
calco l a~i per la. costruzione delle curve di ta.ratura per il bario
e per lo strollzio. Nella prima co lonna di tale tabella figura il numem di riferimento delle scale, nella seconda i valori della traspa.reuza del fOlldo, nella terza e nella quarta quella della riga del
lanta.nio, ed il logaritmo relativo i nella quinta e sesta. i valori per
la riga de l bario ed il sila logaritmo ed infine nella settima i
valori del .6. A.
M
.6. A--Iog
nell'oLtava
Ba 4554,04
La. 4458,46
logaritmi delle concentrazioni .
-
64 -
N'
fondo
Co
10& L,
B.
10& 8 ,
d-
101: K
S,
S,
S,
S,
S.
580
510
530
580
560
86,6
20,0
17,5
43 ,0
30,6
1,937
1,301
1,243
1,633
1,484
139,0
14,0
11,5
10,6
10,6
2, 143
1,161
1,060
1,021
1,021
1,794
0,140
0,183
0,612
0,463
2,375
2,375
2 ,977
1,278
N'
fondo
Co
101: La
S.
10& S t
S•
580
530
530
530
450
510
30,5
19,6
24,0
18 ,6
17,0
22P
1,483
1,290
1,380
1,267
1,230
1,342
205,0
101,0
98,6
24,0
2,312
2,004
1,993
1,380
1,1 30
1,161
S,
S.
S.
S,
S.
I
13,0
14,5
.-
1, 171
1,286
1,387
1,881
0,100
0,18 1
I,678
101: K
3,708
3,884
2, 186
2,486
2,787
1,087
Nelle figure 4 66 sono riportati i grafici .6. A-log K per il bario e
per lo eLronz io relativi ai dati della. precedente tabella. E' opportun D
rilevare che tali grafici sono praticamente delle rette per cui si è di·
mostrato superfluo apportare la correzione del Kaises per il fondo ( 19),
v
.
<Q
O
• 15
/
I
V:
,
V
2
V
.•/ V
V
1 fog. k 8 1 -
Fig. 4 - DiAgrAmma di tll ratnrs per il bario.
-
66 -
P oichà, co me si è detto llellllo part.e introd uttiva, lo stronzio è
..." icariante del calcio, si è pensat.o che sarebbe stato ut.ile conoscere
il contenuto in questo elemento nei diversi camp ioni esaminati. A
ta.le scopo, in cinque dei ç&lDpioni, il calcio è stato determinato:
t'itolando con permangana.to potass ico N/ lO ]'ossalato potassi co
precipitato nel filtrato del 3° g ruppo.
,(
/
O
1
1S
•
/
V
/
/
•
2
~
V
2.5
f09-k S r -
,
Fig. 1) • D iltgramm R di tll ratufll pe r lo .trOllzio .
Con i risultat i ottenuti, si sono calcol ati i logaritmi delle con -
.
. I
. . .
-centrazlOlll c 16, aSSOCiati &1 il A -
C.3361,92 . . d Il
- log La 3367,32 ricavati a a
lettura delle lastre, ci hanno permesso di cos t ru ire un grafi co di
taratura col quale si sono calcolati i valori della concentrazione
del calcio negli altri campioni . La curva di taratura è r iportata
nella fig. 6. Onde con trollare l'atteudibilità. dei dati spetLtografici,
si è determinato il calcio in a lt ri quattro ca mpion i. l ri su ltati ottenuti per via chi mioa sono coincidenti entro la prima oifra decima.le con quell i s pettrografici.
Duran te la fase pre paratoria per le ricerche oggetto della
presente nota si era pensato di usare come elemento di riferimento
per le riprese spettrografiche il ferro . Tal e aocorgi mento av rebbe
'permesso innanzi tutto l'eliminazione de l lavoro necessario per la
•
-
66 -
preparazioue delle scale e il mescolamento dei campioni con il cloruro sodico ad il Ia.ntanio, ed inoltra avrebbe eliminato pa rte degl i
errori sperimentali che indubbiamen te si sono i ntrodotti nella manipolazione d aIle sostanze da mescolare. Sennoncbè quan do gia
buona parte de ll e determ inazion i chi mich e per il fe rro erano state
esegllite, ci si è accorti che il con tenu to in ques to element9 nei
vari campioni subi~ce delle variazion i notevoli - dal 0,10 % per
ii campione 14 a 3,61 % per il campione 21. Poicbè è buona regola,
O
/
V·
V
V
v
V
V
•
Q3
Fig. 6 - Dillogra mma di tllfl!.tura del calcio (-l.
nelle determinazio ni spettrograficbe fare in modo che 1' intensità
di an nerimento della riga da. determinare sia dello stesso ordine
di grandezza dell' intensità. de.lI' ele mento di riferimento - punto
6sso - si è scartata. l'idea di p rocedere come si era pensato precedentemen te e si è ricorso al lantanio come elemento base.
Gnm parte dei ca.mpioni era.no comunque analizzati; ai aveva.
la. possibili tà. di usare il terzo gru ppo prepara to nel corso del la
r icerca del ca.lcio: si è qui n di determinato il fer ro anche nei
llampioni restanti per ave re un maggior n umero di in fo rma.zion i
sulle rocce studia te.
11 procedimente seguito llonsta. nella riduzioue del ferro con
C.)
In ascisse SODO r ipo rtati i "II.lori dei logaritmi delle cODcentrazioni io CaDo
-
67 -
idrogello solfol'll.to e nella. sua lit.olazion6 con permanganat.o potallsico N/ LO in presenza. di sol uzione di Ziemmermau.
Nella soluzione del fe rro si è quindi determinato colorimetri·
camente a.nche il titanio.
Determi nato il ferro, era utile avere i dati relativi alla CO Do61ltra.zione del magnesio. I n alcuni campioni questo elemento è
st.ato dosato, utilizzando il filtrato del calcio, sotto forma. di pirofosfato, ne i rimanen ti ci si è serviti dei dati spettrografici. La
curva di taratura .o. A _ log K, dove a A =
_
riportata nella figura 7.
•
O
log Mg 3336,68
La 3376,33
è
I
v
1/
•
<
1.40
0.13
Il
l
0.15
rog . k MgO-
Fig. 7 • Dillgnl.mmA. di tlltll.tnr!l del Inllg!\e8io.
Conclusioni.
Riepil oghiamo innanzi tutto in un' unica tabella i risultati anae den uia.mo la posizione dei campioni in relazione alle rocce
incassatili . l campioni 80no stati prelevat.i n elle seguenli locali là. (*) :
li~ici
1) sulla strada frIL Procchio e Marciana, curva più in ternIL dopo
puuLa dell' Agnone.
2) Bi vio S. Piero-S. Ilario.
3) Cava. a 200 m. sopra il bivio S. Piero-l:;. llal"io.
4) Cava Bont.e mpelli, S. Piero.
11 ) Punta Cavoli.
(*) dal" Dolt. GottR rdi che r illgruio.
-
68 -
12) Plmta Sprizza.
t3) Cava di Poggio.
14)
15 )
16)
17)
18)
19)
FCllocrist.allo di Ortos6.
Fra M. Perone e Pietra Acuta., ci rca IL 160 m. sopra quest'ultima.
Casotli (sotto M. Perone).
Casotti (sotto . M. Perone).
M. Maola.
Vicino a Poggio, sulla strada. Poggio -M. Perone sul serrone
20)
2L)
22)
m)
x)
Sotto Pietra. grossa (Campo alle Serre).
Punto più alto della. !:Itradll del Campo alle Serre verso Marciana.
Sulla strada f ra. Serra Ventosa e Madonna del Monte.
Campione di granito medio elblil10 dal ?lluseo di Mineralogia.
Campione di granito elbano di località ignota.
Cas tollio.
Nella seguente tabella SOIlO riportati i valori medi percentuali
delle concentrazioni dei siugoli elementi. Gli errori sperimentali
per g li e lementi determinati spettrograficamente 80no indubbiamente legati all' ioBuenza degli altri elementi presenti nei singol i
campioni ed assenti nelle scale. T ali errori variano entro il o ed
il 30 % in errore assoluto. Resta. incomprensibile come eccezional·
mente qualche au~ore (1) (2) assicLU'i, nelle determinazioni spettrografiche, errori e ntro il 3-8"', mentre la quasi totalità. dei ricercalori sia d'accordo (34 ) ue1l' ammettere un errore dell'ordine di
grandezza di quello dII. noi trovato.
ltia.ssumendo i oampioni possono s uddividersi nelle seguenti
categorie;
l)
2)
3)
4)
Nel centro della massI!. del monte Capanne (2l,22).
Iu prossimità dei calcari (1,20).
In pross imità. degli sciati ( 11,12).
In prol!l:;i mità dei diaba.si (13, lo, 17, 18, 19).
o) I n prossimità. di serpenti n e (2, 3, 4).
Per rendere visibile la distribuzione di frequenza. dei conteliuti dei singoli elementi nei diversi campioni sono stati costruiti
degli istogrammi.
Per UIlI!. roccia, considerata come un sistema in equilibrio, il
contenuto in ciascun elemento dipende soltanto dalla composizione
minera logica del campione j in tal caso ci si deve aspettare che per
-
69 -
campion i sufficientemelLte grandi la OU" \' 8 di fr.,qu enza dei contenu ti di ciascun e lemento si avvicini alla gaussiana (fi g. 8 A). in fa.tti in tal caso il co ntenuto di un elemento è un a comb inazione
lineare dei contenuti dei diversi minerali , combinazi on e i cui coefficienti non cambiano da campiol16 a camp ione; la distribuzione
st.a.tistica di tali conteouti è dunque quella di una media fra quantità singole distribuite second o la legge binomiale. Come è noto
N'
I
Ba 1.1
I
K. O !" )
s.(O,
c. o
Fe, D.
I
-- - - 1 - - -
l
26
6,31
16
2, 75
1,38
0,3 1
1,49
2
25
0,62
14
2,72
1,63
0 ,29
1,46
3
30
4, 12
18
2 ,87
3,11
0,30
1,63
4
29
6 , ~8
18
2,87
3,69
0,35
l ,50
11
19
4,08
8
2,29
1, 14
0 ,30
0 ,35
12
19
5,24
13
2,81
0,98
0,33
1,44
13
26
5,25
lO
2,57
1,71
0,34
1,44
14
132
J2 ,48
28
1,72
0, 10
0,37
15
18
4,95
15
".
2,66
3,42
0,31
1,46
l.
17
4,86
12
2,51
1, [7
0,35
1,38
17
19
4,86
16
2,66
3,18
0,35
1,41
18
29
5,67
16
2,68
3,69
0,28
1,48
19
17
4,43
13
2,65
3,34
0,26
1,48
20
-
5,88
-
2,30
2 , 15
0, 12
21
19
5,02
15
2,79
3,67
0, 18
1,43
22
14
6,06
lO
2 ,61
2,66
0, 17
1,38
'"
17
-
14
2,6'
-
1,40
28
-
8
2,61
-
1,43
X
I
I
(.) I va lori relativi a l BIL ed a llo Sr ,·auu o moltiplicati per IO-I.
(") I dati del potll8sio SODO UDa anticipuiOlle di un la voro di G. Gottll rdi
di prossi ma pubblicazione.
70 una simile media. per camp ion i +; rappresentativi l) tende ad essere
distribuita. normalmente (*l.
L'istogra.mma del bario (fig. 8 C) presenta due massimi compresi
entro gli intervalli di concentrazione: 0,013 - 0,020 e 0,023 - 0,031.
Questa suddivisione non trova corrispond enza in due famigli e
o aggruppamenti d i campioni in relazione ai diversi contatti . Nel
primo gruppo sono compresi i campioni 11, 12, 15,16, 17, J9, 21 e
22 j nel secondo i restanti. Confrontando questi raggruppamenti
,••
,•
r
,
•
•
"
,••
IJJ[1
Il
1&
U
Zf
1. ••
"O-.!.--+-~"7."~"~'~--':"~"S,,'O-!..
Fig. 8 • htogra mma teo rico (A), del polauio (B),
del Bll.rio (C), dello at ron:do (D).
di campioni con quell i relilotivi ai diversi contatti, non risultano
indizi di una interdipen denza fra ubicazione e cont.enuto in bario.
L'esisten za di due tipi di g rani to, al meno per quan to riguarda il
contenuto in bar io, può giustificare la presenza dei d ue massimi
di freque nza.
L'istogra.m ma del potas sio (fig. 8 B l è in'vece molto più vicino
al .. teorico . i q uesto fatto è ind icat.ivo della bon tà del campiona+
("') R;n g l'll, ~io il Dr. Fl'llll CO TOllltni pe r le utili co uv ul"slt •. ioni sull'argomento.
Parle delle consideratiou i di eui soprll 1011 0 ~yolil! in : .. La 7'eo ria delle proprotmbilild in geocl!imica. Rend . Soe. Min. Il. 7, (195 ]).
-
71 -
mento, essendo i fenocristalli di ortose, contelle nti il potassio,
più grandi.
Considerazioni analoghe valgono per gli istogrammi degli altri
e lementi dosati. In nessun caso Sl ha un illdizio di dipendenza
dalla ubicazione dei campioni.
,
•
•l"
,
\3 -
o
15 M.,O"f.r- "",I;;-"'O~.16""T'~·"i~.b:
Fi g. 9 - lstograulIlli d el ca.lcio (A) (.), de l
fer ro (B), del ml\glHlsio (C) e del tit!\oio (D).
Stabilita quindi l'indipendenza della composizione dai cont.atti,
per meglio chiarire le relazioni iutercorrenti fra i diversi elementi
;si sono eseguite le tavole di correlazione che si riportano .qui di
seguito .
Se si esclude il diagnl.mma Sr- Ca (fig. 10) ilei quale è ancora
possibile tracciare Ulla retta, le altre tavole di correlazione (fig. 11,
12 e 13) hanno i punti distribuiti non in modo uniforme ma ad(*) In Rscissa iutendAsi Cli.O RU7.ichè CA.
72
densati a.ttorno a dei centri a causa della dislribuzio1l6 dei valori
della concentrazione del bario. I n questo caso, invece di una re·
•
•
u
•
,
••
•
• •
•
•
I
.
•
"
15
"
7
....-
Sr,(f
Fig. lO • TllVola d i corr elazione Sr-CaQ.
lazione fUllziona le defi n ita si deve parlare sol tanto, al più, di non
indipenden za.
•
1
•
•
'b
•
•
•
2.
20
•
•
•
• ••
"
•
7
"
15
<'-
Fig. Il - T avola di eorrelllzione Sr-Ba.
-
73 -
Dati di signifibato lDeno preciso, ma. abbastanza indicativo, CI
possono venir forniti dal calco lo dei rapport.i esis tenti fra le
concentrazioni degli elementi che sono cons iderati normalmente
•
•
•
5
•
•
•
•
,
,.
'o
211
22
.- ,-' -
B
10
Fig. 12 - Tavol", di corre!llzione S.-KtO.
vicarianti ; secondo l'uso nella letteratura. geochimica. E' illtuitivo
infatti che a.d ogni effetto, il contenuto di bario si comporta. com e
un attributo qua,1itativo flllZichè come una variabile conti nna.
•
1
5
•
_.•
•
•
•
•
•
•
o
,
•
o- "
"
Fili;. 13 - T al'ola di cor relazio ne Sr- KIO .
St. ,
-
74
Come si nota dalla seguente tabella, si può desume re che i
rap porti SrlBa, Sr/Ca, e Ba/R , fatta qualche rara eccezione, sono
pressochè costanti; mentre lo SO ll O un pò meno quell i Sr/K e Ba/Ca.
Questi fatti erano naturalmente prevedibili in quanto le sostituzioni isomorfe avv6llg0l!O proprio per quegli elementi che Del
nostro caso hanno i rapporti pressochè cos tanti .
Bo
l
2
3
I
11
12
13
14
16
16
17
18
19
21
22
m
x
62
66
6O
62
42
68
38
2l
83
7O
84
66
76
84
7l
82
29
SrIC. O
8e.J Kt O
a./C.o
26
68
41
26
44
34
20
25
19
23
61
63
63
35
46
39
163
H
73
95
92
30
66
20
33
28
29
32
20
48
60
60
60
67
38
63
31
$./ K, O
-
-
06
46
36
49
106
36
35
39
51
38
38
105
10 1
83
68
101
76
68
-
68
71
108
64
68
54
63
-
107
2~
Un fatto part.ico larmeute interessan te è dato dalla variazione
dei rapporti, per il camp ione numero 14, costitu ito da un grosso
fenocrista llo di ortocla5io: Sr/Ba ""'" 21 mentre la media valori della
precedente tabella è 63; Sr/CaO """" J63, (med ia 5 1), Ba/K.O = 106
(med ia 44).
Dall' esame compl essivo dei da.ti trovati 'si può co ucludere
quindi che i l granito elbauo ha uua composizione abbastanza costa ute in tutti i suoi punti. Esso non ha avuto - per quanto ri sulta dai campioni studiati - una. interazione diretta, rileva bi le per
v ia chimica., con le rocce immediatamente incassanti la massa mag-
70 matica. Per quanto l'iguardll il co ntenuto iu strùnzio e bario, ma
soprattutto per il rapporto fra le concen trazioni di questi due ele menti - come r isulta dall a seguente tabella - il granito elbano
appare di verso dai graniti d i al t re local ità studiati da altri Autori.
Infatti mentre ha un contenuto iu slronzio no rmale o quasi, b
invece assai povero in bario, e per conseguenza presenta un
elevato ra'pporto Sr/B a.
1110"
RoCCI.
Granito elbano
Graniti (2 6)
•
•
( 18)
•
•
antichi (al)
recenti (31)
5 ./8.
"
"
140
90
22~
0,63
480
670
680
0 ,34
12
(14)
250
90
0,14
A questo riguardo posso no formula.rsi le due ipotesi seguenti,
l'attendibilità delle quali b, almeno per ora, difficilm ente valutabi le.
La roccia esaminata non corrisponde esattamente ad un magm a
granitico; infatti sia i coutenuti sia il rapporto Sr/Ba sono assai
più vicini a. q uelli di un magma più basico di q uan to non lo siano
ai dati degl i altri graniti . Oppure il magma granitico - semp re
che sia lecito usare q uesta. espressione per il materiale da cui geu eral men te ba origine u n gran i to - ha interagito in profondità.
co n rocce carbonaticbe. Queste con il loro alto rapporto Sr/Ba
aVl'ebbero potuto determinare appunto un arricchime nto notevole in
stronzi o. Questa seconda i potesi viene suggerita dal fatto che la massa
grani tica deve aver necessariam ent.e attraversato la forma·z ione meso·
zoica toscana, costi t uita in prevalenza da rocce carbonatiche, e alla
cni base si trovano strati alternati di &nidr ite e calcari dolomitici.
Que;>te rocce con il loro alt.o rapport.o Sr/Ba avrebbero determinato
appunt.o un arricchimento notevo le di stronzio ed uno modestissimo
in bario sulla masl:Ia sialica ch e all' atto delia consolidazione ha
dato lu ogo al granito.
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